《T-CPSS-1008-2018核聚變裝置用電流傳感器檢測(cè)規(guī)范》

ICS號(hào)17.220.20

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號(hào)A55

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CPSS1008－2018

核聚變裝置用電流傳感器檢測(cè)規(guī)范

Specificationtestcurrentsensorsin

fusionpowersupply

2018-06-06發(fā)布2018-06-06實(shí)施

中國(guó)電源學(xué)會(huì)發(fā)布

T/CPSS1008－2018

核聚變裝置用電流傳感器檢測(cè)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了準(zhǔn)確度等級(jí)（0.1-5.0）級(jí)核聚變裝置用電流傳感器的術(shù)語和定義、通用要求、試驗(yàn)方

法、檢測(cè)規(guī)則及運(yùn)輸?shù)?，其他領(lǐng)域可參考本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T20840.8－2007互感器第8部分：電子式電流互感器

JB/T7490－2007霍爾電流傳感器

GB/T16927－2014高電壓和大電流實(shí)驗(yàn)技術(shù)

GB/T17799.2－2003電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)

GB17799.4－2012電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射

GB/T17626.2－2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.3－2016電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.4－2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.5－2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.6－2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

GB/T17626.8－2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.11－2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.13－2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)交流電源端口諧波、諧間波及電網(wǎng)信號(hào)的低頻

抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.16－2007電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)0Hz～150kHz共模傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)

GJB151B－2013軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測(cè)量

GB/T2423.3－2006電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Cab：恒定濕熱試驗(yàn)

GB/T2423.4－2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Db：交變濕熱（12h＋12

h循環(huán)）

GB/T4798.2－2008環(huán)境條件分級(jí)第3部分：環(huán)境參數(shù)及其嚴(yán)酷程度分級(jí)第2部分：運(yùn)輸

3術(shù)語和定義

GB/T20840.8－2007和GB/T16927－2004界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

準(zhǔn)確度等級(jí)accuracyclass

在規(guī)定工作條件下，符合規(guī)定的計(jì)量要求，使測(cè)量誤差或儀器不確定度保持在規(guī)定極限內(nèi)的測(cè)量?jī)x

1

T/CPSS1008－2018

器或測(cè)量系統(tǒng)的等級(jí)或級(jí)別。

3.2

最大允許測(cè)量誤差?(KN)maximumpermissiblemeasurementerror

電流傳感器按規(guī)定給出在額定電流測(cè)量時(shí)測(cè)量誤差的極限值。

3.3

電流傳感器currentsensor

電流傳感器是采用帶有電磁感應(yīng)元件，利用二次轉(zhuǎn)換器將一次電流轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)關(guān)系的電流或電壓信

號(hào)的測(cè)量設(shè)備。

3.4

電流傳感器比例系數(shù)Kcurrentsensorscalefactor

電流傳感器測(cè)量的一次側(cè)電流I1與輸出二次電壓E2或二次電流I2之比成為電流傳感器比例系數(shù)。

3.5

測(cè)量頻率范圍measurementfrequencyrange

電流傳感器在測(cè)量動(dòng)態(tài)變化的信號(hào)時(shí)會(huì)有測(cè)量頻率的的限制，最大不失真測(cè)量頻率即為測(cè)量頻率范

圍。

3.6

頻率響應(yīng)特性frequencyresponsecharacteristic

電流傳感器輸出信號(hào)隨頻率變化相關(guān)聯(lián)的特性稱為頻率響應(yīng)特性。

3.7

參比Rcurrentratio

電流傳感器工作時(shí)，一次側(cè)輸入電流與傳感器額定電流比為參比。

4電流傳感器原理

電流傳感器是采用帶有電磁感應(yīng)元件的光學(xué)裝置、磁感應(yīng)元件、空心線圈（羅氏線圈）或采用互感

器、分流器等器件，將一次電流I1感應(yīng)成一定對(duì)應(yīng)關(guān)系的感應(yīng)電流I2或電壓信號(hào)E2。

電流傳感器的比例系數(shù)K按照式(1)計(jì)算：

II

K=1或K=1·······························(1)

EI

22

式中：

K——電流傳感器比例系數(shù)，單位：A/V或A/A；

I1——電流傳感器輸入電流，單位：A；

E2——電流傳感器輸出電壓，單位：V；

I2——電流傳感器輸出電流，單位：A。

注：以下內(nèi)容均把傳感器輸出假設(shè)為電壓論述。

2

T/CPSS1008－2018

5試驗(yàn)條件

試驗(yàn)條件應(yīng)滿足以下條件：

a)環(huán)境溫度(25±10)℃；

b)相對(duì)濕度不大于85%；

c)海拔不超過1000m；

d)傳感器安裝應(yīng)保證與被測(cè)導(dǎo)體相對(duì)靜止，應(yīng)具有獨(dú)立固定裝置（以避免開關(guān)操作或電流突變形

成電動(dòng)力對(duì)其產(chǎn)生影響）；

e)傳感器的座架應(yīng)具有緊固螺絲或螺栓的可靠接地端子。

f)檢測(cè)環(huán)境應(yīng)無塵、無腐蝕性氣體；防陽(yáng)光直接照射并具良好的照明，且照度不小于250lux；

無較強(qiáng)的電磁輻射干擾；

g)被測(cè)導(dǎo)體與傳感器之間應(yīng)采取措施確保絕緣等級(jí)滿足要求。

6儀器設(shè)備

6.1檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器

檢測(cè)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器的選擇應(yīng)符合表1的要求，準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不大于被檢傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)的

1/3或1/5。

表1檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇

標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器

0.1級(jí)0.2級(jí)0.5級(jí)1級(jí)

準(zhǔn)確度等級(jí)

被檢電流傳感器1.5級(jí)、2.0級(jí)、

0.5級(jí)1.0級(jí)3級(jí)、5.0級(jí)

準(zhǔn)確度等級(jí)5.0級(jí)

6.2測(cè)量?jī)x器的選擇

傳感器檢測(cè)包括主要兩方面的內(nèi)容，一是對(duì)傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)的檢測(cè)，二是對(duì)傳感器頻率響應(yīng)特性

的檢測(cè)，可選擇儀器如下：

a)6位半及以上高精度數(shù)字表；

b)高速數(shù)據(jù)采集儀，單通道采樣通道速率最低5k/s，采樣精度（準(zhǔn)確度等級(jí)）不低于0.2級(jí)；

c)根據(jù)檢測(cè)側(cè)重點(diǎn)，測(cè)量?jī)x器上述清單可選。

6.3檢測(cè)用電源

檢測(cè)用電源輸出電流，準(zhǔn)確度等級(jí)檢測(cè)時(shí)，能夠覆蓋被檢電流傳感器的電流范圍；頻率響應(yīng)特性檢

測(cè)時(shí)，電源輸出交變電流能夠達(dá)到電流傳感器的測(cè)量頻率范圍。

6.4絕緣電阻表

應(yīng)保證不低于直流電壓1000V絕緣電阻測(cè)試能力。

6.5耐壓試驗(yàn)表

電壓等級(jí)交流1.5kV。

3

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7外觀檢查

目測(cè)法檢驗(yàn)。電流傳感器外觀應(yīng)符合下列要求：

a)殼體表面光潔、完好，無劃痕及其他損傷；

b)產(chǎn)品銘牌等應(yīng)正確、完整、清晰，并牢固地固定在外殼上，銘牌信息應(yīng)至少包括產(chǎn)品名稱、型

號(hào)、出廠編號(hào)(或設(shè)備編號(hào))、參數(shù)、生產(chǎn)廠家等；

c)接線端子齊全，標(biāo)牌正確、清晰，穿心式電流傳感器設(shè)有電流方向箭頭標(biāo)記；

d)無嚴(yán)重影響檢測(cè)工作進(jìn)行的其它缺陷。

確認(rèn)外觀檢查無缺陷后，方可進(jìn)行后續(xù)的試驗(yàn)和檢測(cè)。

8絕緣性能

8.1絕緣電阻測(cè)試

試驗(yàn)條件下，選用額定直流電壓為1kV的絕緣電阻表。被檢電流傳感器電源端口、二次信號(hào)處理單

元或信號(hào)輸出端口短路成等電位點(diǎn)，測(cè)量接地點(diǎn)和等電位點(diǎn)之間的絕緣電阻，電阻值應(yīng)不小于用戶規(guī)定

要求。

8.2絕緣強(qiáng)度測(cè)試

試驗(yàn)條件下，等電位點(diǎn)與接地點(diǎn)之間應(yīng)能承受交流電壓有效值1.4kV或直流2kV，歷時(shí)1min的耐壓

承受能力，不大于用戶規(guī)定的最大漏電流等級(jí)。

絕緣強(qiáng)度測(cè)試后，應(yīng)重新測(cè)量絕緣電阻且滿足要求。

9準(zhǔn)確度等級(jí)檢測(cè)

9.1檢測(cè)方法

檢測(cè)方法可分為直接比較法和并聯(lián)迭加法：

a）直接比較法要求單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器的量程能夠覆蓋被檢電流傳感器的量程；

b）如果不能滿足直接比較法測(cè)量條件，則可以采用多支路并聯(lián)迭加法檢測(cè)。

9.2直接比較法檢測(cè)

9.2.1試驗(yàn)電流調(diào)節(jié)

除非另有協(xié)議，單向電流傳感器參比電流按如下步驟調(diào)節(jié)：

a)從零按1kA/s斜率上升到正向電流最大(電流傳感器額定電流值)；

b)維持1秒平臺(tái)；

c)再按相同電流變化率下降到零點(diǎn)。

雙向電流傳感器，電流值為負(fù)向時(shí)，重復(fù)上述過程。一共進(jìn)行5次獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量。

注：獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量，要求每次測(cè)量電流傳感器電源重啟和對(duì)數(shù)字多用表指示調(diào)零。

9.2.2檢測(cè)點(diǎn)

單向和雙向傳感器按下面要求選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)：

4

T/CPSS1008－2018

a)單向電流傳感器：設(shè)立參比為0.05，0.2，0.4，0.6，0.7，0.8，1.0共7個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)

分別記錄上升和下降段標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出值和被檢傳感器的輸出值2組數(shù)據(jù)；

b)雙向電流傳感器：參比設(shè)立0.05，0.2，0.4，0.6，0.7，0.8，1.0，?0.05，?0.2，?0.4，?0.6，

?0.7，?0.8，?1.0共14個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)分別記錄上升和下降段標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出值和被

檢傳感器的輸出值2組數(shù)據(jù)。

9.2.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

9.2.3.1單向電流傳感器誤差分析

9.2.3.1.1被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值計(jì)算

直接比較法檢測(cè)電流傳感器比例系數(shù)原理見第4章,按公式(2)計(jì)算：

m,=12

KEssRjRmjk

KuRmjk=j=12,,,7······························(2)

E

uRmjk

k=12,,,5

式中：

Ks——標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器比例系數(shù)，單位：A/V；

Ku——被檢電流傳感器比例系數(shù)，單位：A/V；

Es——標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器輸出電壓；

Eu——被檢電流傳感器輸出電壓；

下角標(biāo)R——參比；

下角標(biāo)m——單次循環(huán)內(nèi)同一參比下的上升點(diǎn)和下降點(diǎn)數(shù)據(jù)；

下角標(biāo)j——參比R的序號(hào)；

下角標(biāo)k——參比R的循環(huán)次數(shù)。

KsRj是參比為R時(shí)的參比電流下的標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器比例系數(shù)。KsRj可以是標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器的標(biāo)稱比例

系數(shù)(標(biāo)稱值或名義值)，也可以是由校準(zhǔn)證書查得的參比電流下的標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器比例系數(shù)校準(zhǔn)值。

對(duì)于第一次循環(huán)中(k=1)，對(duì)各檢測(cè)點(diǎn)(j=1~7)，前后2次(m=1~2)，記錄標(biāo)準(zhǔn)和被檢電流傳感

器的輸出電壓，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)2組數(shù)據(jù)EsRmj1和EuRmj1。用式(3)計(jì)算各檢測(cè)點(diǎn)下前后2次被檢電流傳感器比例

系數(shù)檢測(cè)值KuRmj1(參比R依次為0.05，0.2，0.4，0.6，0.7，0.8，1.0，對(duì)應(yīng)于j=1，2，…，7下同)：

=

KEsRjs1Rmjm,12

Ku1Rmj=······························(3)

=

Eu1Rmjj12,,,7

在第二次循環(huán)中(k=2)，對(duì)每個(gè)參比電流檢測(cè)點(diǎn)，同時(shí)記錄標(biāo)準(zhǔn)和被檢電流傳感器的輸出電壓EsRmj2

和EuRmj2。用式(4)計(jì)算各檢測(cè)點(diǎn)下被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值KuRmj2：

=

KEsRjs2Rmjm,12

Ku2Rmj=······························(4)

=

Eu2Rmjj12,,,7

如此循環(huán)，至全部數(shù)據(jù)獲取完畢，用式(5)計(jì)算各檢測(cè)點(diǎn)下被檢電流傳感器比例系數(shù)平均檢測(cè)值KuRj

(j=1，2，…，7)：

152

uRj==

K∑∑KuRmjk(j12,,,7)······························(5)

10km=1=1

5

T/CPSS1008－2018

9.2.3.1.2比例系數(shù)檢測(cè)值示值誤差計(jì)算

用式(6)計(jì)算各檢測(cè)點(diǎn)下的被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值示值誤差?Rj：

=?=uRj

ΔRjKKN(j12,,,7)······························(6)

式中，KN為被檢電流傳感器比例系數(shù)規(guī)定的標(biāo)稱值(名義值)，其有效位記錄到個(gè)位。示值誤差?Rj

末尾有效數(shù)字應(yīng)與傳感器比例系數(shù)平均檢測(cè)值KuRj的末尾有效數(shù)字一致。用式(7)計(jì)算7個(gè)參比電流檢測(cè)

點(diǎn)下的被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值相對(duì)示值誤差δRj：

ΔKK?uRj

δ=×=RjN×=·····························(7)

Rj100%100%(j1,,2,7)

KKuuRjRj

相對(duì)示值誤差δRj有效數(shù)字位數(shù)與傳感器最大允許誤差有效數(shù)字位數(shù)相一致。

9.2.3.2雙向電流傳感器誤差分析

檢測(cè)方法同9.2.3.1條，參比R按照0.05，0.2，0.4，0.6，0.7，0.8，1.0，?0.05，?0.2，?0.4，?0.6，

?0.7，?0.8，?1.0，共14個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。

應(yīng)用式(3)~式(7)時(shí)，j=1，2，…，14，對(duì)應(yīng)于參比電流參比R等于0.05，0.2，0.4，0.6，0.7，0.8，

1.0，?0.05，?0.2，?0.4，?0.6，?0.7，?0.8，?1.0。

計(jì)算被檢電流傳感器的示值誤差和相對(duì)誤差。

9.2.3.3不確定度評(píng)價(jià)

各個(gè)參比等級(jí)進(jìn)行電流傳感器不確定度評(píng)價(jià)U95(Ku)計(jì)算，具體見附錄A。

9.2.3.4符合性評(píng)價(jià)

利用示值誤差?Rj、不確定度U95(Ku)、最大允許誤差?(KN)三者的數(shù)值關(guān)系評(píng)價(jià)傳感器是否合格。具

體見附錄B。

9.2.4并聯(lián)迭加法對(duì)大電流傳感器的檢測(cè)

附錄C詳細(xì)介紹了四支路并聯(lián)方式求被檢大電流傳感器比例系數(shù)測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)方法。

10頻率響應(yīng)特性的檢測(cè)

10.1檢測(cè)項(xiàng)目

對(duì)于核聚變裝置電流傳感器，可根據(jù)具體電源的側(cè)重點(diǎn)頻率或精度可采用固有延時(shí)時(shí)間、幅值衰減

系數(shù)以及最大電流變化率衡量電流傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

10.2試驗(yàn)電流源和設(shè)備要求

試驗(yàn)電流源和設(shè)備應(yīng)達(dá)到以下要求：

a)按照電流傳感器標(biāo)定的響應(yīng)時(shí)間與頻率特性，配置回路參數(shù)，預(yù)期檢測(cè)電流的頻率不低于傳感

器標(biāo)定最大的測(cè)量信號(hào)頻率；

b)幅頻特性與準(zhǔn)確級(jí)精度有關(guān)，要求檢測(cè)用電流源放電電流的峰值不低于傳感器額定電流的20%，

即R≥0.2；

6

T/CPSS1008－2018

c)依據(jù)被檢電流傳感器的量程和頻率范圍，選擇相應(yīng)量程標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器且頻率范圍不小于被檢

電流傳感器；

d)依據(jù)測(cè)試電流的幅值和頻率，選擇數(shù)高速數(shù)據(jù)采集儀的量程和采樣率。

10.3檢測(cè)方法

可采用二階LC震蕩放電電路，電流幅值滿足參比R≥0.2，見圖1輸出電流波形，L1曲線是標(biāo)準(zhǔn)傳

感器的測(cè)量電流波形，L2曲線為被檢電流傳感器的測(cè)量電流波形。

記錄標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出值和被檢傳感器的輸出電壓。

作10次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量。

圖1電流傳感器頻率響應(yīng)測(cè)試檢測(cè)電流波形圖

10.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

10.4.1延時(shí)時(shí)間

見圖1，傳感器的額定延時(shí)時(shí)間Td按式(8)計(jì)算，取10次測(cè)量的最大值作為傳感器的延時(shí)時(shí)間。

Ttt=?=j1,,2???,10

dj10jj()

······························(8)

TT=

dd(j)max

式中：

t0——標(biāo)準(zhǔn)傳感器測(cè)量電流波形零時(shí)刻，單位：s；

t1——被檢傳感器測(cè)量電流波形零時(shí)刻，單位：s；

j——下角標(biāo)，檢測(cè)電流測(cè)量次數(shù)。

試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合用戶規(guī)定延時(shí)要求。

10.4.2幅頻響應(yīng)

標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被檢傳感器10次測(cè)量分別獲得A0j和A1j電流峰值數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)電壓Esj和Euj。傳感器的標(biāo)

稱比例系數(shù)KN和Ks已知，把標(biāo)準(zhǔn)傳感器測(cè)量A0j值作為實(shí)際電流值，則被檢傳感器的幅頻響應(yīng)誤差可

通過式計(jì)算，

(9)ΔAf

110A

K=0jj=1,,2???,10

u∑j=1()

10Euj·······························(9)

?=?

AfKKuN

式中：

A0——標(biāo)準(zhǔn)傳感器測(cè)量最大放電電流，單位：A；

7

T/CPSS1008－2018

Euj——被檢傳感器測(cè)量輸出電壓，單位：V；

被檢傳感器測(cè)量檢測(cè)次的比例系數(shù)平均值，單位：；

Ku——10A/V

ΔAf——被檢傳感器測(cè)量比例系數(shù)平均值與傳感器標(biāo)稱比例系數(shù)KN的誤差，單位：A/V

被檢電流傳感器比例系數(shù)值相對(duì)誤差率δAf按公式(10)計(jì)算：

?

δ=Af×

Af100%····························(10)

Ku

按照9.2.3條和附錄B，對(duì)被檢電流傳感器幅頻特性的不確定度及對(duì)檢測(cè)結(jié)果符合性進(jìn)行評(píng)價(jià)，試驗(yàn)

結(jié)果應(yīng)符合用戶規(guī)定最大測(cè)量頻率時(shí)的幅值衰減度。

10.4.3最大電流變化率測(cè)量

見圖1，傳感器最大電流變化率Kcu，按照第一個(gè)周期內(nèi)波形峰峰值除以對(duì)應(yīng)的時(shí)間差值計(jì)算，見公

式(11)：

AA?

K=1jj2(j=1,2,???,10)

cu····························(11)

tt?

p2jjp1min

式中：

A1——被檢傳感器在測(cè)量檢測(cè)電流第一個(gè)波峰電流值，單位：A；

A2——被檢傳感器在測(cè)量檢測(cè)電流第一個(gè)波谷電流值，單位：A；

tp1——被檢傳感器在測(cè)量檢測(cè)電流第一個(gè)波峰時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，單位：s；

tp2——被檢傳感器在測(cè)量檢測(cè)電流第一個(gè)波谷時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，單位：s。

取10次測(cè)量的最小值，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)不低于用戶規(guī)定的最低限值。

10.4.4頻率響應(yīng)的符合性評(píng)價(jià)

用戶根據(jù)自身電源系統(tǒng)工作情況，選取不同的頻率響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

11環(huán)境影響試驗(yàn)

11.1溫升測(cè)試

試驗(yàn)流程：

a)試驗(yàn)時(shí)，電流傳感器應(yīng)按實(shí)際使用情況安裝。傳感器頭及二次轉(zhuǎn)換器外表都要布置熱電偶，熱

電偶測(cè)量點(diǎn)不低于8個(gè)，所有測(cè)量信號(hào)均應(yīng)接入儀表并自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)；

b)被測(cè)電流傳感器一次側(cè)施加穩(wěn)態(tài)額定電流使其處于最大熱負(fù)荷狀態(tài)；

c)若所有測(cè)量點(diǎn)溫升變化值每小時(shí)不超過1K時(shí)，可認(rèn)為電流傳感器達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，溫升試

驗(yàn)完成（若試驗(yàn)超過8h仍不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)停止溫升試驗(yàn)）；

d)如果試驗(yàn)結(jié)果滿足下列兩個(gè)條件，認(rèn)為電流傳感器通過本試驗(yàn)：

1)溫升符合表2的規(guī)定；

2)冷卻到室溫后能滿足下列要求：無可見損傷；絕緣性能符合要求。

電流傳感器的溫升由所用技術(shù)的最低絕緣等級(jí)限定。各絕緣等級(jí)的最高溫升列于表2。

8

T/CPSS1008－2018

表2電流傳感器的溫升限值

絕緣等級(jí)最高溫升（K）

浸于油中的所有等級(jí)60

浸于油中且全密封的所有等級(jí)65

充填瀝青膠的所有等級(jí)50

不浸油或不充瀝青膠的各等級(jí)

Y45

A60

E75

B85

F110

H135

注：對(duì)某些材料（例如樹脂），制造商指明其相當(dāng)?shù)慕^對(duì)等級(jí)。

注：用戶可根據(jù)自身電源系統(tǒng)的工作要求決定是否對(duì)電流傳感器進(jìn)行溫升考核。

11.2運(yùn)輸過程中的振動(dòng)與沖擊

11.2.1運(yùn)輸過程的振動(dòng)測(cè)試

隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)條件：

——10Hz～200Hz：1m2/s3；

——200Hz～2kHz：0.3m2/s3；

——振動(dòng)方向：X、Y、Z軸向；

——振動(dòng)時(shí)間：每軸向3h。

11.2.2運(yùn)輸過程的沖擊測(cè)試

沖擊試驗(yàn)條件見表3和表4。

表3沖擊試驗(yàn)條件

半正弦波

方向

加速度脈寬時(shí)間次數(shù)

X、Y、Z100m/s211ms每軸向3次，共9次

表4沖擊試驗(yàn)條件

半正弦波

方向

加速度脈寬時(shí)間次數(shù)

X、Y、Z300m/s26ms每軸向3次，共9次

11.2.3驗(yàn)收條件

試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)樣品的外觀、結(jié)構(gòu)進(jìn)行目視檢查。樣品外觀應(yīng)正常，結(jié)構(gòu)完整，無變形、無裂痕。

9

T/CPSS1008－2018

11.3環(huán)境耐受測(cè)試

11.3.1恒定濕熱

11.3.1.1室內(nèi)電流傳感器應(yīng)做恒定濕熱試驗(yàn)

11.3.1.2試驗(yàn)要求

a)將非工作狀態(tài)下傳感器置于試驗(yàn)箱內(nèi)，按以下條件作恒定濕熱試驗(yàn)：

——溫度：(40±2)℃；

——相對(duì)濕度：(90～95)%RH；

——試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)：48h。

b)試驗(yàn)結(jié)束，取出傳感器，檢測(cè)條件下放置2h。若絕緣性能達(dá)標(biāo)，輕載電流（R=0.5）測(cè)試工

作正常，可判定該試驗(yàn)合格。

11.3.2交變濕熱

11.3.2.1戶外電流傳感器應(yīng)做交變濕熱試驗(yàn)

11.3.2.2試驗(yàn)要求

交變濕熱試驗(yàn)要求如下：

a)非工作狀態(tài)下傳感器置于試驗(yàn)箱內(nèi),按以下條件作交變濕熱試驗(yàn)：

——高溫：(40±2)℃；

——低溫：(25±3)℃；

——相對(duì)濕度：(90～100)%RH；

——試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)：24h。

b)試驗(yàn)結(jié)束，取出傳感器，檢測(cè)條件下放置2h。若絕緣性能達(dá)標(biāo)，輕載電流（R=0.5）測(cè)試工

作正常，可判定該試驗(yàn)合格。

12電磁兼容考核

12.1電磁兼容要求

評(píng)定電流傳感器電磁兼容，從以下兩個(gè)方面分別進(jìn)行考核：

a）發(fā)射要求

b）抗擾度要求

考核指標(biāo)見表5所示。

表5電流傳感器要求的EMC測(cè)試內(nèi)容

序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目基本標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

1靜電放電試驗(yàn)GB/T17626.2B

2抗擾度測(cè)試無線電頻率電磁場(chǎng)輻射抗擾度GB/T17626.3A

3電快速瞬變／脈沖群GB/T17626.4B

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T/CPSS1008－2018

表5（續(xù)）

序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目基本標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

4浪涌沖擊試驗(yàn)GB/T17626.5B

5射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.6A

6工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.8A

抗擾度測(cè)試

7電壓慢變化、電壓跌落和暫時(shí)中斷試驗(yàn)GB/T17626.11A

8諧波和諧間波試驗(yàn)GB/T17626.13A

9共模傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.16A

25Hz～10kHz電源線

10-1GJB151BA

傳導(dǎo)輻射

輻射測(cè)試

10-2工業(yè)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試GB17799.4A

12.2測(cè)試條件

EMC測(cè)試過程中，應(yīng)滿足如下條件：

a）電流傳感器處于正常工作狀態(tài)，一次側(cè)輸入電流不低于5%的額定電流，可以采用安匝法來等

效一次電流；

b）準(zhǔn)確級(jí)要求，測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不大于被檢電流傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)的1/3或1/5；

c）測(cè)量?jī)x器應(yīng)避免檢測(cè)過程中被干擾源影響。

12.3測(cè)試結(jié)果的評(píng)估

應(yīng)按照以下2個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估：

a)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則A，試驗(yàn)期間和試驗(yàn)之后，設(shè)備不應(yīng)低于規(guī)定的性能水平；

b)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則B，試驗(yàn)期間，設(shè)備性能暫時(shí)下降，干擾撤除后，能自行恢復(fù)正常，不應(yīng)復(fù)位或重新

啟動(dòng)。

11

T/CPSS1008－2018

附錄A

（規(guī)范性附錄）

直接比較法檢測(cè)電流傳感器比例系數(shù)測(cè)量不確定度評(píng)定示例

A

A.1概述

A.1.1直接比較法測(cè)量原理

直接比較法是將標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器與被檢電流傳感器串聯(lián)在同一電流回路中，如圖A.1所示。如果標(biāo)

準(zhǔn)電流傳感器的電流量程能夠覆蓋被檢電流傳感器的電流量程，采用該方法。測(cè)量?jī)x器可以是同一臺(tái)儀

器也可是兩臺(tái)不同儀器。

測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器

輸出電壓Es輸出電壓Eu

電流源負(fù)載

檢測(cè)電流Ic

標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器被檢電流傳感器

變比變比

Ks=Ic/EsKu=Ic/Eu

圖A.1直接比較法檢測(cè)電流傳感器原理圖

A.1.2目的

直接比較法評(píng)定被檢電流傳感器比例系數(shù)Ku的測(cè)量不確定度。

本例以0.1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器在全電流130kA(參比R=1.00)時(shí)檢測(cè)0.5級(jí)電流傳感器為例。

A.1.3檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)傳感器和配套設(shè)備

A.1.3.10.1級(jí)光纖電流傳感器

電流Is=130kA，比例系數(shù)Ks=13kA/V，最大允許誤差?(Ks)=±0.1%。

不確定度為Ur(Ks)=0.06%，包含因子k(Us)=2。

A.1.3.2高速數(shù)據(jù)采集儀

HI_TECHNIQUES高速數(shù)據(jù)采集儀器，采樣通道速率（5～100）k/s，最大測(cè)量精度測(cè)量最大允許

誤差±0.15%。

A.1.3.3電流源

可控整流電源串聯(lián)電感線圈負(fù)載，最大輸出電壓500V，回路最大輸出電流130kA，穩(wěn)態(tài)測(cè)試電流

可維持在30kA。

A.1.4被檢電流傳感器

0.5級(jí)電流傳感器Iu=130kA，比例系數(shù)標(biāo)稱值(名義值)KN=60kA/V，最大允許誤差?(KN)=±0.5%。

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T/CPSS1008－2018

A.1.5環(huán)境條件

環(huán)境溫度：22℃，相對(duì)濕度不大于85%RH。

A.1.6測(cè)量不確定度評(píng)定的應(yīng)用

同一準(zhǔn)確度級(jí)別電流傳感器不同檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)量不確定度評(píng)定，以及不同準(zhǔn)確度級(jí)別電流傳感器檢測(cè)

的測(cè)量不確定度評(píng)定，可以參照本例進(jìn)行評(píng)定。

A.2測(cè)量模型

被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值測(cè)量模型

KEss···························(A.1)

Ku=

Eu

式中：

Es——標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器輸出電壓，單位：V；

Ks——標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器比例系數(shù)，單位：A/V；

Eu——被檢電流傳感器輸出電壓，單位：V；

Ku——被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值，單位：A/V。

A.3不確定度來源

不確定度來源及評(píng)定方法如下：

a)測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urA(Ku)，用A類方法評(píng)定。

b)由標(biāo)準(zhǔn)傳感器比例系數(shù)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Ks)，采用B類方法評(píng)定。

c)高速數(shù)據(jù)采集儀測(cè)量Es引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Es)，采用B類方法評(píng)定。

d)高速數(shù)據(jù)采集儀測(cè)量Eu引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Eu)，采用B類方法評(píng)定。

表A.1給出了電流傳感器比例系數(shù)Ku檢測(cè)的測(cè)量不確定度預(yù)估。

表A.1電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值Ku檢測(cè)的測(cè)量不確定度預(yù)估

序輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度

號(hào)

輸入量不確定度來源類型分布包含因子符號(hào)數(shù)值(%)符號(hào)數(shù)值(%)傳播系數(shù)

i

1Ku測(cè)量重復(fù)性A正態(tài)1urA(Ku)urc(Ku)1

標(biāo)準(zhǔn)傳感器比例系數(shù)不確定度均勻

2KsB3ur(Ks)urc1(Ks)1

儀器不確定度均勻

3EsB3ur(Es)urc2(Es)1

儀器不確定度均勻

4EuB3ur(Eu)urc3(Eu)1

輸出量合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度2222

5uKrc(u)=urc1(Ks)+urc2(Es)+urc3(Eu)+urA(ku)

輸出量擴(kuò)展不確定度=

6(k2)UKrc(u)=2×uKrc(u)

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T/CPSS1008－2018

A.4不確定度傳播律

考察式(A.2)可知，不確定度評(píng)定測(cè)量模型僅含有Es，Ks，Eu和Ku的積和商，可以用簡(jiǎn)化的方式計(jì)算

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。但輸入量和輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度必須采用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。Es，Ks和Eu三個(gè)量

互不相關(guān)，其不確定度傳播律公式為

2222

uKrc(u)=urc1(Ks)+urc2(Es)+urc3(Eu)+urA(Ku)

···························(A.2)

2222

=uKrsrsrurA()+uE()+uE()+u(Ku)

urAuAu()=()KuKKu

urc1s()=()=()KuKrsuKrsKs

···························(A.3)

u()=()=()EuEuEE

rc2srsrss

urc3u()=()=()EuEruuEruEu

注：雖然Es和Eu使用同一臺(tái)數(shù)字多用表測(cè)量，因?yàn)槠錅y(cè)量值相差較大，甚至在數(shù)字多用表不同的量程上進(jìn)行測(cè)量，

故可以認(rèn)為輸入量Es和Eu是互不相關(guān)的。

A.5輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

A.5.1測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urA(Ku)評(píng)定

測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urA(Ku)可以通過n=10次獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量，對(duì)測(cè)量列數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)

分析，用貝塞爾公式計(jì)算得到。n=10次獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量結(jié)果列于表A.2。每個(gè)測(cè)量過程讀取Esi和Eui，

并計(jì)算給出比例系數(shù)值Kui。

102

KK?u

∑i=1(ui)

sK()u=···························(A.4)

10?1

表A.2被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值Ku的n=10次獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)

序號(hào)i12345678910

Ks(kA/V)13

Esi(V)10.001510.00079.99899.99729.99989.99839.997810.00159.99729.9992

Eui(V)2.16802.16502.16652.16742.16702.16832.16952.16912.16682.1644

Kui(A/V)59962.660045.360005.559980.659992.259956.259922.159931.859995.460063.8

Ku(A/V)59985.5

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差45.4

測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

uAu(K)=sK(u)=45.4A/V

uKAu()45.4···························(A.5)

uK()===0.076%

rAu

Ku59985.5

14

T/CPSS1008－2018

A.5.2輸入量Ks標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Ks)評(píng)定

由B.3章可知，標(biāo)準(zhǔn)傳感器比例系數(shù)Ks引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Ks)采用B類方法評(píng)定。ur(Ks)的評(píng)定通

常有2種方法：

a）測(cè)量模型式(B.2)中直接引用其標(biāo)稱比例系數(shù)Ks=13kA/V，由其最大允許誤差?(Ks)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不

確定度；

b）測(cè)量模型式(B.2)中引用其檢測(cè)證書給出的檢測(cè)值Ks，由檢測(cè)證書給出的檢測(cè)值的不確定度

Ur(Ks)[包含因子k(Ks)=2]評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度。后者評(píng)定出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Ks)通常要比前者

小得多。

本例以直接引用標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器標(biāo)稱比例系數(shù)Ks=13kA/V為例進(jìn)行評(píng)定。

0.1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器，其最大允許誤差?(Ks)=±0.1%。使用時(shí)直接引用其標(biāo)稱比例系數(shù)Ks=13kA/V。

故Ks包含區(qū)間的半寬的度為a(Ks)=0.1%，服從均勻分布，其包含因子k(Ks)=3。由此引起的標(biāo)準(zhǔn)不確

定度ur(Ks)為：

aK(s)0.1%

uKrs()===0.058%···························(A.6)

kK()s3

A.5.3輸入量Es、Eu標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Es)和ur(Eu)評(píng)定

Es和Eu標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Es),ur(Eu)，由高精度數(shù)據(jù)采集儀測(cè)量Es和Eu所引起，最大允許誤差為±0.15%，

且Es服從均勻分布，其包含因子k(Es)=k(Eu)=3。由此引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Es),ur(Eu)為：

aE(s)0.15%

uErs()=uEru()===0.087%···························(A.7)

kE()s3

A.6輸出量Ku的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku)評(píng)定

由A.4節(jié)不確定度傳播律可知，將式(A.5)(A.6)和(A.7)代入式(A.2)可求出輸出量Ku的合成標(biāo)準(zhǔn)不確

定度urc(Ku)

uK()=uK2()+uE22()+uE()+u2(K)

rcursrsrurAu···························(A.8)

=0....0762222+++005800870087%=0.16%

A.7輸出量Ku的擴(kuò)展不確定度Urc(Ku)評(píng)定

依據(jù)JJF1059.1－2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》，擴(kuò)展不確定度Urc(Ku)直接由包含因子k(Ku)=2

乘以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku)給出。

Urc(Ku)=kK(u)urc(Ku)=2×=0.16%0.32%···························(A.9)

15

T/CPSS1008－2018

A.80.5級(jí)電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值Ku測(cè)量結(jié)果報(bào)告

0.5級(jí)電流傳感器在電流Iu=130kA時(shí)，比例系數(shù)檢測(cè)值Ku其擴(kuò)展不確定度Urc(Ku)=0.32%，包含因

子k(Ku)=2，或?qū)懗蒛r95(Ku)=0.32%。

A.9其他參比電流測(cè)量重復(fù)性引起的擴(kuò)展不確定度Ur95(Ku)

其他參比電流的重復(fù)性進(jìn)行了測(cè)量，相應(yīng)的擴(kuò)展不確定度Ur95(Ku)建議參照表A.3格式。

表A.3不同參比電流比例系數(shù)校準(zhǔn)值Ku的擴(kuò)展不確定度Ur95(Ku)

參比電流

0.050.200.400.600.70.801.0

(參比R)

Ur95(Ku)/%0.32

參比電流

-0.05-0.20-0.40-0.60-0.7-0.80-1.0

(參比R)

Ur95(Ku)/%

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T/CPSS1008－2018

附錄B

（規(guī)范性附錄）

電流傳感器比例系數(shù)檢測(cè)值示值誤差的符合性評(píng)定